C++ Урок 21: Дружественные классы с примерами

Дружественные классы — понятие, схожее с дружественными функциями. Ключевое отличие: объявление класса другом другого класса делает все его функции дружественными для класса-хозяина.

Демонстрация работы дружественных классов

Создадим классы Dog и Person.

Класс Dog содержит переменную health типа int, инициализированную значением 100:

class Dog {
public:
  int health = 100;
};

Класс Person содержит функции damage (уменьшает health объекта Dog) и heal (увеличивает health):

class Person {
public:
  void damage(Dog& d) {
    d.health -= 20;
  }
  void heal(Dog& d) {
    d.health += 30;
  }
};

Использование ссылки Dog& d в функциях важно для изменения значения health исходного объекта, а не его копии.

Объявление дружественного класса

Чтобы Person мог получать доступ к приватным членам Dog, объявим Person дружественным классом для Dog:

class Dog {
public:
  int health = 100;
  friend class Person; // Объявление Person дружественным классом
};

class Person {
public:
    void damage(Dog& d) { d.health -= 20; }
    void heal(Dog& d) { d.health += 30; }
};

Важно: если Person объявлен перед Dog, перед объявлением Dog потребуется добавить class Person; для корректной компиляции.

Использование дружественных классов

Создадим объекты:

Dog scubi;
Person volodia;

Используем damage для изменения health объекта scubi:

volodia.damage(scubi);
std::cout << scubi.health << std::endl; // Выведет 80

Аналогично, используем heal:

volodia.heal(scubi);
std::cout << scubi.health << std::endl;

Преимущества дружественных классов

Дружественные классы предпочтительнее множества дружественных функций при многостороннем взаимодействии классов. В примере, вместо двух отдельных дружественных функций (для уменьшения и увеличения здоровья), используется один дружественный класс с двумя методами. Это улучшает организацию и поддержку кода.

Работа со ссылками

Передача объекта по значению не изменяет исходный объект. Для изменения health исходного объекта Dog используются ссылки (&). Без ссылок, изменения health внутри функции были бы локальными.

Дружественные классы — мощный инструмент в C++, обеспечивающий контролируемый доступ к приватным членам класса из другого класса. Они упрощают взаимодействие между классами, повышая читаемость и поддерживаемость кода. Правильное использование ссылок гарантирует корректное изменение значений исходных объектов.